設(shè)計題目： 自動門控制系統(tǒng) 系 別： 應(yīng)用電子與通信技術(shù)系 班 級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 成 績：_2012年 月 日課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書課程設(shè)計題目自動門控制系統(tǒng)功能技術(shù)指標1. 選擇自動門控制系統(tǒng)所需硬件；2自動門控制系統(tǒng)硬件的連線；3自動門控制系統(tǒng)所需軟件設(shè)計；4設(shè)置MM440變頻器參數(shù)；5編寫S7-200 PLC程序；6用組態(tài)王組態(tài)自動門控制系統(tǒng)監(jiān)控界面；7組態(tài)王監(jiān)控界面與PLC 實現(xiàn)通信；8撰寫設(shè)計說明書及注意事項。工作量2周工作計劃1. 設(shè)計前準備 2. 總體設(shè)計 3. 自動門硬件的選用 4. 系統(tǒng)硬件的連接 5. MM440參數(shù)的設(shè)置 6. 編寫S7-200 PLC 程序 7. 組態(tài)自動門控制系統(tǒng)監(jiān)控界面 8. 編寫課程設(shè)計報告 指導(dǎo)教師評語 2012年 月 日哈爾濱華德學(xué)院課程設(shè)計用紙目錄第章緒論- 2 -1.1 設(shè)計要求- 2 -1.1.1 設(shè)計題目和設(shè)計指標- 2 -1.1.2 設(shè)計功能- 2 -第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案- 3 -2.1 系統(tǒng)設(shè)計方案- 3 -2.2 硬件框圖- 3 -第3章 硬件設(shè)計和器件的選擇- 4 -3.1 器件的選擇- 4 -3.1.1 行程開關(guān)（限位開關(guān)）的選擇- 4 -3.2 硬件接線圖- 4 -第4章 MM440變頻器參數(shù)設(shè)定- 5 -4.1 MM440參數(shù)復(fù)位操作- 5 -4.2 PLC與變頻器構(gòu)成多段調(diào)速系統(tǒng)- 5 -第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計- 6 -5.1 I/O分配表- 6 -5.2 程序流程圖- 7 -5.3 可編程控制器（PLC）梯形圖程序- 8 -5.3 組態(tài)王組態(tài)監(jiān)控界面- 9 -結(jié)論- 12 -心得與體會- 13 -致謝- 14 -參考文獻- 15 -附錄- 16 -第章 緒論1.1 設(shè)計要求1.1.1 設(shè)計題目和設(shè)計指標設(shè)計題目：自動門控制系統(tǒng)設(shè)計指標：1. 選擇自動門控制系統(tǒng)所需硬件；2自動門控制系統(tǒng)硬件的連線；3自動門控制系統(tǒng)所需軟件設(shè)計；4設(shè)置MM440變頻器參數(shù)；5編寫S7-200 PLC程序；6用組態(tài)王組態(tài)自動門控制系統(tǒng)監(jiān)控界面；7組態(tài)王監(jiān)控界面與PLC 實現(xiàn)通信。1.1.2 設(shè)計功能主要功能：自動門控制裝置系統(tǒng)由檢測元件光電傳感器、繼電器、PLC、電動機組成。它主要是利用光電傳感器檢測，有無人到門口的信號，在把檢測到的信號送入PLC中，由PLC來對信號進行處理，處理的最后結(jié)果用繼電器輸出，從而達到控制電動機的轉(zhuǎn)動。又由電動機帶動門的開、關(guān)。當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)時，門自動打開；當(dāng)電動機反轉(zhuǎn)時，門自動關(guān)閉。第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案2.1 系統(tǒng)設(shè)計方案分析自動門的運行過程可知：如果門開始處于閉合狀態(tài)，有開信號則開門，如果門開始處于打開狀態(tài)，有關(guān)信號則關(guān)門，門在運行過程中遇到停信號以及起始位置（門關(guān)時）則停，遇到底（門全開時）位置信號則暫停一段時間，然后自動執(zhí)行關(guān)門動作。為了便于維護，自動門應(yīng)具有手動和自動兩種方式，當(dāng)信號采集裝置檢測到有人接近門口的時候且門未打開或者檢測到無人接近門口且門未關(guān)閉，PLC動作輸出信號控制電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來開門或關(guān)門。2.2 硬件框圖圖2-1硬件框圖第3章 硬件設(shè)計和器件的選擇3.1 器件的選擇3.1.1 行程開關(guān)（限位開關(guān)）的選擇行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，用于控制機械設(shè)備的行程及限位保護。行程開關(guān)是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關(guān)廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。由于行程開關(guān)型號繁多，在這里采用比較通用而且價格便宜的型號為LW42A2Y的行程開關(guān)。3.2 硬件接線圖圖3-1硬件接線圖第4章 MM440變頻器參數(shù)設(shè)定4.1 MM440參數(shù)復(fù)位操作參數(shù)復(fù)位，將變頻器的參數(shù)恢復(fù)到出廠時的參數(shù)默認值。在變頻器初次調(diào)試，或者參數(shù)設(shè)置混亂時，需要執(zhí)行該操作，以便于將變頻器的參數(shù)值恢復(fù)到一個確定的默認狀態(tài)。a) 將參數(shù)“P0003”設(shè)置為1；b) 將參數(shù)“P0010”設(shè)置為30；c) 將參數(shù)“P0970”設(shè)置為1。4.2 PLC與變頻器構(gòu)成多段調(diào)速系統(tǒng)用PLC通過變頻器控制電機是通過PLC的數(shù)字量輸出信號作為變頻器數(shù)字量輸入信號，因而變頻器的控制方式選為端子排控制。表4-1 變頻器參數(shù)設(shè)置參數(shù)功能設(shè)定值內(nèi)容P0700=2選擇命令源由端子排輸入P0701=1數(shù)字輸入1的功能ON/OFF（接通正轉(zhuǎn) / 停車命令）P0702=12數(shù)字輸入2的功能反轉(zhuǎn)P0703=15數(shù)字輸入3的功能固定頻率設(shè)定值（直接選擇）P0704=15數(shù)字輸入4的功能固定頻率設(shè)定值（直接選擇）P0705=15數(shù)字輸入5的功能固定頻率設(shè)定值（直接選擇）P1000=3頻率設(shè)定值的選擇固定頻率P1003=10固定頻率1固定頻率1的設(shè)定值P1004=15固定頻率2固定頻率2的設(shè)定值P1005=25固定頻率3固定頻率3的設(shè)定值第5章 系統(tǒng)軟件設(shè)計5.1 I/O分配表系統(tǒng)軟件設(shè)計包括可編程控制器的梯形圖程序設(shè)計也包括組態(tài)的設(shè)計，在可編程控制器的梯形圖程序設(shè)計時需要確定變量的地址及每個變量所代表的意義。表5-1 S7-200 PLC I/O分配表符號變量地址I/O類型注釋SB0I0.0數(shù)字輸入內(nèi)部感應(yīng)開關(guān)SB1I0.1數(shù)字輸入外部感應(yīng)開關(guān)SB2I0.2數(shù)字輸入手自動切換SB3I0.3數(shù)字輸入開門上限SA4I0.4數(shù)字輸入關(guān)門下限SA5I0.5數(shù)字輸入手動開門按鈕SA6I0.6數(shù)字輸入手動關(guān)門按鈕SA7I1.0數(shù)字輸入感應(yīng)點1SA10I1.1數(shù)字輸入感應(yīng)點2SA11I1.2數(shù)字輸入感應(yīng)點3L0Q0.7數(shù)字輸出自動關(guān)門指示燈L1Q1.0數(shù)字輸出自動開門指示燈DIN1Q0.0數(shù)字輸出自動開門DIN2Q0.1數(shù)字輸出自動關(guān)門DIN3Q0.4數(shù)字輸出高速運行DIN4Q0.5數(shù)字輸出中速運行DIN5Q0.6數(shù)字輸出低速運行5.2 程序流程圖開始手動/自動門口是否有人按下關(guān)門按鈕變速開門是否達到開門上限開門計時結(jié)束變速關(guān)門門口是否有人是否到達關(guān)門下限運行結(jié)束停止運行開門到上限關(guān)門到下限是是是否是是是否否否否否手動自動按下開門按鈕圖5-1程序流程圖5.3 可編程控制器（PLC）梯形圖程序分析自動門的運行過程可知：如果門開始處于閉合狀態(tài)，當(dāng)門內(nèi)外有感應(yīng)時就會觸發(fā)自動開門，當(dāng)門內(nèi)外無感應(yīng)或未到達關(guān)門下限就會自動關(guān)門，而且可以通過手自動切換開關(guān)切換工作方式。5.3 組態(tài)王組態(tài)監(jiān)控界面在組態(tài)畫面之前要先定義畫面中的變量，在PLC中獲得變量類型均為I/O離散型，具體設(shè)置如圖5-2所示。 圖5-2組態(tài)王變量設(shè)置組態(tài)畫面包括手自動開、關(guān)門指示燈，各感應(yīng)點的指示燈，可以更清晰明了的觀察控制系統(tǒng)的工作情況。如圖5-3所示。圖5-3組態(tài)王組態(tài)界面當(dāng)系統(tǒng)運行時相應(yīng)指示燈會點亮，左右門會根據(jù)開門或者是關(guān)門要求左右移動，模擬自動門的工作。如圖5-4所示。圖5-4組態(tài)王運行界面為使得左右門可以通過PLC信號實現(xiàn)左右移動從而達到模擬自動門工作方式的效果在畫面命令語言中編寫程序如圖5-5所示。圖5-5組態(tài)王畫面程序結(jié)論回顧本次課程設(shè)計，令我仍感慨頗多。兩周的時間里，付出了很多，從硬件選擇設(shè)計到軟件設(shè)計都是針對系統(tǒng)特點親自完成的。PLC的軟件調(diào)試相對于硬件連接來說復(fù)雜的多，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和修改最終趨于完美。PLC系統(tǒng)的硬件和軟件是不能分開的，有些硬件的錯誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進一步排除故障。通過對自動門控制裝置的實驗?zāi)M運行，可看出，本裝置運行良好。但此裝置只是通過了模擬，離實際的控制系統(tǒng)還有一段距離，因此在今后的學(xué)習(xí)生活中還要加強自我學(xué)習(xí)與研究，針對具體的自動門系統(tǒng)進行系統(tǒng)的分析以及調(diào)整。心得與體會兩周的課程設(shè)計很快就結(jié)束了，在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出團隊協(xié)作共同設(shè)計方案的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。逐步完善方案，順利的完成了設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教的方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣也是巨大的，在整個設(shè)計過程中培養(yǎng)了我團隊合作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有很大的影響。在此特別感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我學(xué)習(xí)的榜樣；這次課程設(shè)計能順利地完成離不開老師的細心指導(dǎo)。同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。 致謝本設(shè)計是在多位老師的悉心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師淵博的知識，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，一絲不茍的工作作風(fēng)，平易近人的性格都是我學(xué)習(xí)的楷模。在本次課程設(shè)計期間，導(dǎo)師給了我很大的支持和鼓勵，才使得本次課程設(shè)計得以順利的完成，在此謹向?qū)煴硎局倚牡母兄x和崇高的敬意感謝同實驗的同學(xué)們，在課程設(shè)計期間，他們在學(xué)習(xí)上對我有很大的幫助，這兩周我們相處的是非常愉快。由于本人知識有限，不足之處在所難免，還請各位評委指正。參考文獻1. 王兆義編可編程控制器使用技術(shù)機械工業(yè)出版社，20042. 王延才編.變頻器原理及應(yīng)用機械工業(yè)出版社，2007.3. 李燕，